Jak działa czujnik wibracji?

September 28, 2022

Czujniki drgań akcelerometrów występują w różnych typach, np. piezoelektryczne czujniki drgań.

Zespoły konserwacyjne wykorzystują wiele typów czujników drgań do monitorowania stanu. Niektóre czujniki drgań umożliwiają złożoną analizę drgań maszyn i diagnostykę usterek, podczas gdy inne po prostu przesiewają sprzęt pod kątem podstawowego dobrego/złego obrazu stanu maszyny.

Wszystkie komponenty maszyny generują różne sygnały wibracji. Czujnik wibracji działa poprzez pomiar tych różnych sygnałów w miejscu, w którym są przymocowane do maszyny. Czujnik wibracji wykrywa, konwertuje i przetwarza sygnały wibracji, przesyłając pomiary wibracji w czasie rzeczywistym do oprogramowania. Następnie specjaliści ds. konserwacji mogą wykorzystać te pomiary wibracji do analizy danych w celu określenia stanu maszyny.

Niektóre zespoły konserwacyjne używają czujników wibracji na problematycznych maszynach. Inne używają czujników wibracji na maszynach krytycznych dla produkcji. Coraz częściej czujniki wibracji są instalowane na maszynach półkrytycznych. Ostatecznym celem jest wczesne wykrycie usterek i zaoszczędzenie pieniędzy na kosztach konserwacji, robociźnie i przestojach.

Dlaczego czujniki drgań są ważne?

Wibracje mogą przedwcześnie zużywać elementy maszyny, skracać żywotność sprzętu i powodować problemy z bezpieczeństwem. Wczesne wykrywanie usterek dzięki analizie wibracji pozwala zespołom konserwacyjnym uniknąć potencjalnej awarii maszyny. Cztery najczęstsze usterki maszyny to: niewspółosiowość, niewyważenie, uszkodzenie łożysk i luzy.

Czujniki drgań są istotną częścią konserwacja predykcyjna program. Zespoły korzystające ze strategii konserwacji predykcyjnej śledzą i śledzą dane z pomiaru czujników drgań jako wiodące wskaźniki zbliżającej się awarii maszyny. Jeśli możesz wykryć problemy na wczesnym etapie, możesz zminimalizować kosztowne przerwy w produkcji i przestoje.

Skraca również czas, który technicy zwykle poświęcają na kontrole tras, pozwalając im skupić się na ważniejszych priorytetach.

Co mierzą czujniki wibracji?

Czujniki wibracji mierzą przemieszczenie, prędkość i przyspieszenie. Określenie, który czujnik wibracji jest najlepszy do użycia, zależy od wielu czynników, w tym zakresu czułości czujnika i zakresu częstotliwości.

Zanim przejdziemy dalej, przyjrzyjmy się bliżej podstawowym definicjom czujników wibracji:

Przemieszczenie: amplituda (odległość) między szczytami drgań
Prędkość: prędkość, w tym miejscu zmiana przemieszczenia w czasie
Przyśpieszenie: Zmiana prędkości i o jaką szybkość
Częstotliwość: Liczba razy w ciągu jednej sekundy, w której wibracja występuje w powtarzalnym ruchu; im większa liczba obrotów na minutę (RPM) maszyny, tym wyższa częstotliwość
Czułość: Dokładność czujnika drgań; przeliczanie drgań i napięcia na częstotliwość odniesienia
Surowość: Poziom wpływu nieprawidłowych drgań (i powodujących je problemów) na aktywa

Większość pomiarów drgań występuje w złożonych formach. Dlatego kluczowe jest posiadanie czujników drgań zdolnych do wykonywania bardzo dokładnych pomiarów — jest wiele drgań i ruchu do odczytania i rozszyfrowania.

Gdy czujnik wibracji wykryje zmianę, oprogramowanie automatycznie wysyła zespołom konserwacyjnym alert. Alarm informuje ich, że został przekroczony ustalony próg. Następnie żądania pracy mogą zostać uruchomione za pomocą skomputeryzowanego systemu zarządzania konserwacją lub Oprogramowanie CMMS.

Korzystając z przechowywanych danych, w tym poprzednich napraw sprzętu, specjaliści ds. konserwacji mogą podejmować decyzje dotyczące kolejnych kroków na podstawie danych. Poważność usterki i krytyczność aktywów określa, czy Twój zespół powinien działać natychmiast, czy zaplanować naprawę w przyszłości.

Dlaczego stosuje się czujniki drgań?

Istnieje kilka różnych typów czujników drgań do wyboru. Do monitorowania w czasie rzeczywistym, które po prostu wykrywa, czy stan maszyny jest dobry czy zły, czujnik drgań przesiewowych może być najlepszym wyborem. Te czujniki są zazwyczaj montowane na maszynach półkrytycznych i standardowych.

A czujnik analizy drgań idzie o krok dalej. W przeciwieństwie do czujnika drgań przesiewowego, czujnik analizy drgań pozwala zespołom konserwacyjnym wyizolować usterkę maszyny i przeanalizować dane.

Te czujniki drgań są zazwyczaj montowane na bardziej krytycznych zasobach. Posiadają one akcelerometry o wysokiej rozdzielczości, które mierzą zmiany amplitudy drgań i wzorce danych. Aby uzyskać znaczące informacje z programu analizy drgań, musisz mieć wysoki poziom szczegółów przechwyconych z urządzenia. Dlatego Fluke Reliability opracowało Fluke 3563 Analysis Vibration Sensor, czujnik piezoelektryczny zapewniający niezwykle dokładne dane.

Połączenie czujników drgań przesiewowych i czujników analizy drgań umożliwia zastosowanie ich w szerokiej gamie maszyn pracujących w różnych środowiskach.

Jaka jest różnica między akcelerometrami i czujnikami wibracji?

Nie ma różnicy między akcelerometrem a czujnikiem drgań. Czujnik drgań to po prostu rodzaj akcelerometru. Najbardziej powszechną odmianą czujnika drgań jest akcelerometr piezoelektryczny, zwany również czujnikiem piezoelektrycznym, który wytwarza mocny i wyraźny sygnał przy większości częstotliwości drgań.

Tego rodzaju akcelerometry składają się z kryształu piezoelektrycznego, który reaguje na drgania mechaniczne. Kryształ faktycznie zamienia ruch mechaniczny maszyny na sygnał elektryczny. Następnie sygnał jest wzmacniany i przesyłany z czujnika piezoelektrycznego do oprogramowania za pomocą kabla lub bezprzewodowo.